[發(fā)明專利]一種非飽和多孔瀝青混合料抗凍融性能的測試方法及凍脹應(yīng)變的測試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810459969.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN108614095B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊;殷小晶;姚成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/42
• 分類號(hào): G01N33/42
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 藍(lán)霞

1.一種非飽和多孔瀝青混合料抗凍融性能的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過多孔瀝青混合料凍脹應(yīng)變的測試裝置模擬含水多孔混合料的凍脹過程，測試非飽和多孔瀝青混合料凍融殘余應(yīng)變；

所述多孔瀝青混合料凍脹應(yīng)變的測試裝置包括大圓筒容器和小圓筒容器；所述的兩個(gè)圓筒容器豎向安置在方形底座上，其中大圓筒容器為上端開口，小圓筒容器為上、下兩端均開口，小圓筒容器下端開口配有硅膠軟塞；所述大圓筒容器壁右上開設(shè)有圓形通孔，小圓筒容器左上開設(shè)圓形通孔，兩個(gè)圓形通孔之間通過硬質(zhì)圓管相連；所述小圓筒容器由透明有機(jī)玻璃制成，小圓筒容器側(cè)壁沿高度方向刻有體積刻度；

具體步驟如下：

步驟A：成型多孔混合料馬歇爾試件并通過孔隙水飽和度的控制方法得到孔隙水飽和度為P的多孔混合料馬歇爾試件；

所述孔隙水飽和度的控制方法具體為：

步驟A1：成型多孔混合料馬歇爾試件并測量體積V，采用石蠟密封多孔混合料馬歇爾試件的底面和側(cè)面孔隙，待石蠟干燥后稱量多孔混合料馬歇爾試件質(zhì)量為m₀ g；將干燥后的多孔混合料馬歇爾試件浸沒在水中，并在-97.5kPa真空度下靜置10min，取出并稱量完全飽水的多孔混合料馬歇爾試件質(zhì)量m₁ g，計(jì)算孔隙體積含量為(m₁-m₀) cm³；

步驟A2：將步驟A1所得的多孔混合料馬歇爾試件烘干至恒重，向多孔混合料馬歇爾試件上表面注入質(zhì)量為m₂的水，得到孔隙飽和度為的多孔混合料馬歇爾試件，用石蠟密封多孔混合料馬歇爾試件的上表面；待石蠟干燥后，采用塑料軟薄膜裹覆多孔混合料馬歇爾試件，獲得孔隙水飽和度為P的多孔混合料馬歇爾試件；

步驟B：將孔隙水飽和度為P的多孔混合料馬歇爾試件放入大圓筒容器內(nèi)，同時(shí)將冰點(diǎn)低于0℃的氯化鈉溶液倒入大圓筒容器內(nèi)，直至溶液開始進(jìn)入大圓筒容器時(shí)，停止倒入溶液，并用硅膠軟塞將小圓筒容器下端開口塞緊；

步驟C：將含有孔隙水飽和度為P的多孔混合料馬歇爾試件的測試裝置一起放入冰箱內(nèi)，模擬含水多孔混合料的凍脹過程，計(jì)算得到膨脹線應(yīng)變?chǔ)?Sub>e和膨脹線應(yīng)變率；

步驟D：將含有孔隙水飽和度為P的多孔混合料馬歇爾試件的測試裝置從冰箱取出，并將氯化鈉溶液倒出，更換為20℃的溫水，直至水開始流入小圓筒，停止加水，并將小圓筒容器下端開口用硅膠軟塞塞緊；

步驟E：將含有孔隙水飽和度為P的多孔混合料馬歇爾試件的測試裝置放入20℃恒溫水浴槽中，計(jì)算得到殘余凍脹線應(yīng)變?yōu)棣?Sub>r；

(2)基于小梁試件直接拉伸試驗(yàn)，計(jì)算得到非飽和多孔瀝青混合料相對(duì)凍融耗散能；具體步驟如下：

步驟a：成型多孔瀝青混合料板式試件并切割處理，切割后得到小梁試件，根據(jù)膨脹應(yīng)變率對(duì)小梁試件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，獲得小梁試件拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變的曲線，并得到抗拉強(qiáng)度和拉伸破壞應(yīng)變；

步驟b：在獲得的小梁試件拉伸應(yīng)力與拉伸應(yīng)變的曲線上，以多孔混合料凍融過程中膨脹線應(yīng)變?chǔ)?Sub>e所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σ為凍脹應(yīng)力，以凍脹應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度比值作為最大相對(duì)應(yīng)力，以殘余凍脹線應(yīng)變?chǔ)?Sub>r與拉伸破壞應(yīng)變比值為殘余相對(duì)應(yīng)變，按一個(gè)凍融循環(huán)下，在相對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變圖中標(biāo)明最大相對(duì)應(yīng)力和殘余相對(duì)應(yīng)變點(diǎn)，計(jì)算兩點(diǎn)與原點(diǎn)構(gòu)成的三角形面積S，定義為相對(duì)凍融耗散能，作為多孔瀝青混合料在孔隙飽和度P時(shí)的抗凍融性能指標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非飽和多孔瀝青混合料抗凍融性能的測試方法，其特征在于，所述步驟B中氯化鈉溶液冰點(diǎn)為-19.18℃。